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Rearrange (#1252)
[bytom/bytom.git] / protocol / protocol.go
index b65d18a..015cb94 100644 (file)
 package protocol
 
 import (
-       "context"
        "sync"
-       "time"
 
-       "github.com/bytom/blockchain/txdb"
+       log "github.com/sirupsen/logrus"
+
+       "github.com/bytom/config"
        "github.com/bytom/errors"
        "github.com/bytom/protocol/bc"
-       "github.com/bytom/protocol/bc/legacy"
+       "github.com/bytom/protocol/bc/types"
        "github.com/bytom/protocol/state"
 )
 
-// maxCachedValidatedTxs is the max number of validated txs to cache.
-const maxCachedValidatedTxs = 1000
+const maxProcessBlockChSize = 1024
 
-var (
-       // ErrTheDistantFuture is returned when waiting for a blockheight
-       // too far in excess of the tip of the blockchain.
-       ErrTheDistantFuture = errors.New("block height too far in future")
-)
+// ErrTheDistantFuture is returned when waiting for a blockheight too far in
+// excess of the tip of the blockchain.
+var ErrTheDistantFuture = errors.New("block height too far in future")
 
-// Store provides storage for blockchain data: blocks and state tree
-// snapshots.
-//
-// Note, this is different from a state snapshot. A state snapshot
-// provides access to the state at a given point in time -- outputs
-// and issuance memory. The Chain type uses Store to load state
-// from storage and persist validated data.
-type Store interface {
-       BlockExist(*bc.Hash) bool
-
-       GetBlock(*bc.Hash) (*legacy.Block, error)
-       GetMainchain() (map[uint64]*bc.Hash, txdb.MainchainStatusJSON, error)
-       GetRawBlock(*bc.Hash) ([]byte, error)
-       GetSnapshot() (*state.Snapshot, txdb.SnapshotStatusJSON, error)
-       GetStoreStatus() txdb.BlockStoreStateJSON
-
-       SaveBlock(*legacy.Block) error
-       SaveMainchain(map[uint64]*bc.Hash, uint64, *bc.Hash) error
-       SaveSnapshot(*state.Snapshot, uint64, *bc.Hash) error
-       SaveStoreStatus(uint64, *bc.Hash)
-}
+// Chain provides functions for working with the Bytom block chain.
+type Chain struct {
+       index          *state.BlockIndex
+       orphanManage   *OrphanManage
+       txPool         *TxPool
+       store          Store
+       processBlockCh chan *processBlockMsg
 
-type OrphanManage struct {
-       orphan     map[bc.Hash]*legacy.Block
-       preOrphans map[bc.Hash][]*bc.Hash
-       mtx        sync.RWMutex
+       cond     sync.Cond
+       bestNode *state.BlockNode
 }
 
-func (o *OrphanManage) BlockExist(hash *bc.Hash) bool {
-       o.mtx.RLock()
-       _, ok := o.orphan[*hash]
-       o.mtx.RUnlock()
-       return ok
-}
+// NewChain returns a new Chain using store as the underlying storage.
+func NewChain(store Store, txPool *TxPool) (*Chain, error) {
+       c := &Chain{
+               orphanManage:   NewOrphanManage(),
+               txPool:         txPool,
+               store:          store,
+               processBlockCh: make(chan *processBlockMsg, maxProcessBlockChSize),
+       }
+       c.cond.L = new(sync.Mutex)
 
-func (o *OrphanManage) Add(block *legacy.Block) {
-       blockHash := block.Hash()
-       o.mtx.Lock()
-       defer o.mtx.Unlock()
+       storeStatus := store.GetStoreStatus()
+       if storeStatus == nil {
+               if err := c.initChainStatus(); err != nil {
+                       return nil, err
+               }
+               storeStatus = store.GetStoreStatus()
+       }
 
-       if _, ok := o.orphan[blockHash]; ok {
-               return
+       var err error
+       if c.index, err = store.LoadBlockIndex(); err != nil {
+               return nil, err
        }
 
-       o.orphan[blockHash] = block
-       o.preOrphans[block.PreviousBlockHash] = append(o.preOrphans[block.PreviousBlockHash], &blockHash)
+       c.bestNode = c.index.GetNode(storeStatus.Hash)
+       c.index.SetMainChain(c.bestNode)
+       go c.blockProcesser()
+       return c, nil
 }
 
-func (o *OrphanManage) Delete(hash *bc.Hash) {
-       o.mtx.Lock()
-       defer o.mtx.Unlock()
-       block, ok := o.orphan[*hash]
-       if !ok {
-               return
+func (c *Chain) initChainStatus() error {
+       genesisBlock := config.GenesisBlock()
+       txStatus := bc.NewTransactionStatus()
+       for i := range genesisBlock.Transactions {
+               txStatus.SetStatus(i, false)
        }
 
-       delete(o.orphan, *hash)
-       preOrphans, ok := o.preOrphans[block.PreviousBlockHash]
-       if len(preOrphans) == 1 {
-               delete(o.preOrphans, block.PreviousBlockHash)
-               return
+       if err := c.store.SaveBlock(genesisBlock, txStatus); err != nil {
+               return err
        }
 
-       for i, preOrphan := range preOrphans {
-               if preOrphan == hash {
-                       o.preOrphans[block.PreviousBlockHash] = append(preOrphans[:i], preOrphans[i+1:]...)
-                       return
-               }
+       utxoView := state.NewUtxoViewpoint()
+       bcBlock := types.MapBlock(genesisBlock)
+       if err := utxoView.ApplyBlock(bcBlock, txStatus); err != nil {
+               return err
        }
-}
 
-func (o *OrphanManage) Get(hash *bc.Hash) (*legacy.Block, bool) {
-       o.mtx.RLock()
-       block, ok := o.orphan[*hash]
-       o.mtx.RUnlock()
-       return block, ok
-}
-
-// Chain provides a complete, minimal blockchain database. It
-// delegates the underlying storage to other objects, and uses
-// validation logic from package validation to decide what
-// objects can be safely stored.
-type Chain struct {
-       InitialBlockHash  bc.Hash
-       MaxIssuanceWindow time.Duration // only used by generators
-
-       orphanManage *OrphanManage
-       txPool       *TxPool
-
-       state struct {
-               cond      sync.Cond // protects height, block, snapshot
-               height    uint64
-               hash      *bc.Hash
-               block     *legacy.Block
-               snapshot  *state.Snapshot
-               mainChain map[uint64]*bc.Hash
+       node, err := state.NewBlockNode(&genesisBlock.BlockHeader, nil)
+       if err != nil {
+               return err
        }
-       store Store
-
-       lastQueuedSnapshot time.Time
+       return c.store.SaveChainStatus(node, utxoView)
 }
 
-type pendingSnapshot struct {
-       height   uint64
-       snapshot *state.Snapshot
+// BestBlockHeight returns the current height of the blockchain.
+func (c *Chain) BestBlockHeight() uint64 {
+       c.cond.L.Lock()
+       defer c.cond.L.Unlock()
+       return c.bestNode.Height
 }
 
-// NewChain returns a new Chain using store as the underlying storage.
-func NewChain(ctx context.Context, initialBlockHash bc.Hash, store Store, txPool *TxPool) (*Chain, error) {
-       c := &Chain{
-               InitialBlockHash: initialBlockHash,
-               orphanManage: &OrphanManage{
-                       orphan:     make(map[bc.Hash]*legacy.Block),
-                       preOrphans: make(map[bc.Hash][]*bc.Hash),
-               },
-               store:  store,
-               txPool: txPool,
-       }
-       c.state.cond.L = new(sync.Mutex)
-
-       storeStatus := store.GetStoreStatus()
-       c.state.height = storeStatus.Height
-
-       if c.state.height < 1 {
-               c.state.snapshot = state.Empty()
-               c.state.mainChain = make(map[uint64]*bc.Hash)
-       } else {
-               //TODO: snapshot, mainChain version check
-               c.state.hash = storeStatus.Hash
-               c.state.block, _ = store.GetBlock(storeStatus.Hash)
-               c.state.snapshot, _, _ = store.GetSnapshot()
-               c.state.mainChain, _, _ = store.GetMainchain()
-       }
-       return c, nil
+// BestBlockHash return the hash of the chain tail block
+func (c *Chain) BestBlockHash() *bc.Hash {
+       c.cond.L.Lock()
+       defer c.cond.L.Unlock()
+       return &c.bestNode.Hash
 }
 
-func (c *Chain) GetStore() *Store {
-       return &(c.store)
+// BestBlockHeader returns the chain tail block
+func (c *Chain) BestBlockHeader() *types.BlockHeader {
+       node := c.index.BestNode()
+       return node.BlockHeader()
 }
 
-// Height returns the current height of the blockchain.
-func (c *Chain) Height() uint64 {
-       c.state.cond.L.Lock()
-       defer c.state.cond.L.Unlock()
-       return c.state.height
+// InMainChain checks wheather a block is in the main chain
+func (c *Chain) InMainChain(hash bc.Hash) bool {
+       return c.index.InMainchain(hash)
 }
 
-func (c *Chain) InMainchain(block *legacy.Block) bool {
-       c.state.cond.L.Lock()
-       defer c.state.cond.L.Unlock()
-       hash, ok := c.state.mainChain[block.Height]
-       if !ok {
-               return false
+// CalcNextSeed return the seed for the given block
+func (c *Chain) CalcNextSeed(preBlock *bc.Hash) (*bc.Hash, error) {
+       node := c.index.GetNode(preBlock)
+       if node == nil {
+               return nil, errors.New("can't find preblock in the blockindex")
        }
-       return *hash == block.Hash()
+       return node.CalcNextSeed(), nil
 }
 
-// TimestampMS returns the latest known block timestamp.
-func (c *Chain) TimestampMS() uint64 {
-       c.state.cond.L.Lock()
-       defer c.state.cond.L.Unlock()
-       if c.state.block == nil {
-               return 0
+// CalcNextBits return the seed for the given block
+func (c *Chain) CalcNextBits(preBlock *bc.Hash) (uint64, error) {
+       node := c.index.GetNode(preBlock)
+       if node == nil {
+               return 0, errors.New("can't find preblock in the blockindex")
        }
-       return c.state.block.TimestampMS
-}
-
-// State returns the most recent state available. It will not be current
-// unless the current process is the leader. Callers should examine the
-// returned block header's height if they need to verify the current state.
-func (c *Chain) State() (*legacy.Block, *state.Snapshot) {
-       c.state.cond.L.Lock()
-       defer c.state.cond.L.Unlock()
-       return c.state.block, c.state.snapshot
+       return node.CalcNextBits(), nil
 }
 
-func (c *Chain) setState(b *legacy.Block, s *state.Snapshot) {
-       c.state.cond.L.Lock()
-       defer c.state.cond.L.Unlock()
-       c.state.block = b
-       c.state.snapshot = s
-       if b != nil && b.Height > c.state.height {
-               c.state.height = b.Height
-               c.state.cond.Broadcast()
+// This function must be called with mu lock in above level
+func (c *Chain) setState(node *state.BlockNode, view *state.UtxoViewpoint) error {
+       if err := c.store.SaveChainStatus(node, view); err != nil {
+               return err
        }
-}
 
-// BlockSoonWaiter returns a channel that
-// waits for the block at the given height,
-// but it is an error to wait for a block far in the future.
-// WaitForBlockSoon will timeout if the context times out.
-// To wait unconditionally, the caller should use WaitForBlock.
-func (c *Chain) BlockSoonWaiter(ctx context.Context, height uint64) <-chan error {
-       ch := make(chan error, 1)
+       c.cond.L.Lock()
+       defer c.cond.L.Unlock()
 
-       go func() {
-               const slop = 3
-               if height > c.Height()+slop {
-                       ch <- ErrTheDistantFuture
-                       return
-               }
+       c.index.SetMainChain(node)
+       c.bestNode = node
 
-               select {
-               case <-c.BlockWaiter(height):
-                       ch <- nil
-               case <-ctx.Done():
-                       ch <- ctx.Err()
-               }
-       }()
-
-       return ch
+       log.WithFields(log.Fields{"height": c.bestNode.Height, "hash": c.bestNode.Hash}).Debug("chain best status has been update")
+       c.cond.Broadcast()
+       return nil
 }
 
-// BlockWaiter returns a channel that
-// waits for the block at the given height.
+// BlockWaiter returns a channel that waits for the block at the given height.
 func (c *Chain) BlockWaiter(height uint64) <-chan struct{} {
        ch := make(chan struct{}, 1)
        go func() {
-               c.state.cond.L.Lock()
-               defer c.state.cond.L.Unlock()
-               for c.state.height < height {
-                       c.state.cond.Wait()
+               c.cond.L.Lock()
+               defer c.cond.L.Unlock()
+               for c.bestNode.Height < height {
+                       c.cond.Wait()
                }
                ch <- struct{}{}
        }()
 
        return ch
 }
+
+// GetTxPool return chain txpool.
+func (c *Chain) GetTxPool() *TxPool {
+       return c.txPool
+}